Java平台一直都以其平台无关性自豪。虽然这种无关性有.doc

Java?平台一直都以其平台无关性自豪。虽然这种无关性有许多好处，但是它也使得编写与硬件交互的?Java?应用程序的过程变得相当复杂。在本文中， 研究科学家蒋清野讨论了两个项目，它们通过提供使?Java?应用程序可以使用?USB?设备的?API?而使这个过程变得更容易。虽然这两个项目仍然处 于萌芽状态，但是它们都显示了良好的前景，并已经成为一些实用应用程序的基础。通用串行总线 (Universal?Serial?Bus?USB)规范的第一个版本发表于?1996年?1月。因为它的低成本、高数据传输率、使用容易和灵活性， USB?在计算机行业里获得了广泛接受。今天，许多周边设备和装置都是通过?USB?接口连接到计算机上的。目前，大多数一般用途的操作系统都提供了对 ?USB?设备的支持，并且用?C?或者?C++?可以相对容易地开发访问这些外设的应用程序。不过，Java?编程语言在设计上对硬件访问提供的支持很 少，所以编写与?USB?设备交互的应用程序是相当困难的。IBM?的?Dan?Streetman?最早开始了在?Java?语言中提 供对?USB?设备的访问的努力。2001年，他的项目通过?Java?规范请求(Java?Specification?Request，JSR)过程 被接受为?Java?语言的候选扩展标准。这个项目现在称为?JSR-80?并且指定了官方包?javax.usb。同时，在?2000年?6月， Mojo?Jojo?和?David?Brownell?在?SourceForge?开始了?jUSB?项目。这两个项目都开发出了?Linux?开发 人员可以使用的包，尽管它们都还很不完善。这两个项目也都开始试图向其他操作系统上的?Java?应用程序提供对?USB?设备的访问，尽管它们都还没有 开发出可以使用的包(参阅?参考资料?中有关本文中讨论的这两个项目及其他项目的资料)。在本文中，将对?jUSB?和?JSR-80?项目作一个简要介绍，不过，我们首先要看一下?USB?协议的具体细节，这样您就可以理解这两个项目是如何与?USB?设备交互的。我们还将提供代码片段以展示如何用这两个项目的?API?访问?USB?设备。USB?介绍1994 年，一个由四个行业伙伴(Compaq、Intel、Microsoft?和?NEC)组成的联盟开始制定?USB?协议。该协议最初的目的是将?PC? 与电话相连并提供容易扩展和重新配置的?I/O?接口。1996年?1月，发表了?USB?规范的第一个版本，1998年?9月发表了后续版本(版本 ?1.1)。这个规范允许?127台设备同时连接到一起，总的通信带宽限制为?12?Mbps。后来，又有三个成员(Hewlett-Packard、 Lucent?和?Philips)加入了这个联盟。2000年?4月，发表了?USB?规范的?2.0版本，它支持高达?480?Mbps?的传输率。 今天，USB?在高速(视频、图像、储存)和全速(音频、宽带、麦克风)数据传输应用中起了关键作用。它还使各种低速设备(键盘、鼠标、游戏外设、虚拟现 实外设)连接到?PC?上。USB?协议有严格的层次结构。在所有?USB?系统中，只有一个主设备，到主计算机的的?USB?接口称为 主控器(host?controller)。主控器有两个标准??开放主控器接口(Compaq?的 ?Open?Host?Controller?Interface，OHCI)和通用主控器接口(Intel?的 ?Universal?Host?Controller?Interface，UHCI)。这两个标准提供了同样的能力，并可用于所有的?USB?设备， UHCI?的硬件实现更简单一些，但是需要更复杂的设备驱动程序(因而?CPU?的负荷更大一些)。USB?物理互连是分层的星形拓朴， 最多有七层。一个?hub?是每个星形的中心，USB?主机被认为是?root?hub。每一段连线都是?hub?与?USB?设备的点对点连接，后者可 以是为系统提供更多附加点的另一个?hub，也可以是一个提供功能的某种设备。主机使用主/从协议与?USB?设备通信。这种方式解决了包冲突的问题，但 是同时也阻止了附加的设备彼此建立直接通信。所有传输的数据都是由主控器发起的。数据从主机流向设备称为下行(downstream)或 者输出(out)传输，数据从设备流向主机称为上?行(upstream)或者输入(in)传输。数据传输发生在主机和?USB?设备上特定的端点 (endpoint)?之间，主机与端点之间的数据链接称为管道(pipe)。?一个给定的?USB?设备可以有许多个端点，主机与设备之间数据管道的数 量与该设备上端点的数量相同。一个管道可以是单向或者是双向的，